Üç Fazlı (Trifaze) Senkron Motor Nedir? Çalışma Prensibi Nasıldır?(Elektrikli Araçlarda Üç Fazlı Elektrik Motorları)
Hibrit,
elektrikli ve yakıt hücreli (hidrojenli) araçlarda üç fazlı senkron motorlar
kullanılmaktadır. Asenkron motorlara göre daha hassas (keskin) bir motor dönüş
kontrolü sağladığından otomobillerde tahrik için senkron motorlar kullanılır.
Senkron motorlarda en az 3 elektromıknatıs (bobin-sargı) bulunur, gerçekte bu
sayı çok daha fazladır. Rotor ise bir doğal mıknatıstan meydana gelir. Yani
rotorun kutupları değişmezken, stator sargılarında oluşan mıknatıs kutupları
sürekli senkronize (uyumlu) şekilde değişir. Rotorda kömür-fırça ve kollektör
yoktur. Statör sargılarına uygulanan alternatif akımın frekansı, güç kontrol
ünitesi (frekans değiştirici) tarafından ayarlanır-kumanda edilir. Statöre
uygulanan trifaze (3 fazlı) akım, statör sargılarında dönen bir manyetik alan oluşturur, bu dönen manyetik alan, rotoru döndürür. Rotorun dönüş hareketi,
statördeki manyetik alanın dönüşüyle senkronizedir (uyumludur), motorun ismi
buradan gelir. (Bkz: Manyetizma) Senkron motorlar ifadesi, statör sargıları ile rotorun uyumlu
olarak çalıştığını ifade eder. Senkron motor terimi; statör sargılarında
meydana gelen manyetik etkinin dönüş hızının, doğal mıknatıslı rotorun dönüş
hızına oranını ifade eder.
Gerilim ve
frekans arttıkça, elektrik motorunun devri de artar. Daha yüksek gerilim,
statör sargılarında daha güçlü manyetik alan oluşturup, rotorda daha güçlü bir
dönme hareketi (tork) oluşturur. Frekansın değişimi ise, statör sargılarındaki
manyetik kutupların değişim hızını (N ve S) hızlandırıp yavaşlatarak, rotorun
dönüş hızını belirler.
Elektrikli
araçlarda genellikle üç fazlı fırçasız senkron motorlar (trifaze senkron
motorlar) kullanılır. Trizafe (3 fazlı) elektrik motorlu, 3 fazlı alternatif
akımla çalışır. Temel olarak 3 tane
statör sargısı, gövdenin içinde bir daire oluşturacak şekilde
yerleştirilmiştir. Her bir sargı, 3 fazlı elektriğin tek bir fazına bağlanmıştır,
her faz anlık olarak bir sargıyı besler. Sargı sayısı ve bağlantıları
uygulamalarda çok daha fazladır. Senkron motorlarda, birkaç çift doğal
mıknatıs, merkezdeki rotora yerleştirilmiştir.
Sıralı olarak (ard arda) elektrik verilen statör sargıları, motorun içinde dairesel (döner) bir manyetik alan (etki) yaratır, bu
etki rotorun dönmesini sağlar ve motor çalışarak hareket verir. Senkron motorların yönü
değiştirilebilir, bu sebeple elektrikli araçlarda geri vites mekanizmasına
(şanzımana) gerek yoktur.
Elektrikli
araçlarda trifaze senkron motor, aynı zamanda bir alternatör (jeneratör) gibi
de çalışır. Sürücü ayağını gazdan çektiğinde ya da yokuş inerken, aracın sahip
olduğu hareket enerjisi (kinetik enerji) tekerlekler ve aktarma organları
tarafından, elektrik motorunun rotoruna iletilir, bu durumda hareket akışı
tersine dönmüş, araç rotoru hareket ettirmektedir (döndürmektedir). Daimi
(doğal) mıknatıslı rotorun dönüş hareketi, değişken manyetik alan yaratarak,
çevresindeki statör sargılarında alternatif akım (3 fazlı AC akım) oluşturur,
böylece elektrik motoru elektrik üretmiş olur. Üretilen bu alternatif akım,
doğru akıma (DC) dönüştürülerek aracın bataryasına gönderilir ve batarya şarj
edilir.
Senkron Motorun Avantajları:
* Rotor
daima statör manyetik alanını senkronize olarak takip ettiğinden, Senkron
motorlar hassas şekilde kumanda edilebilir (asenkron motorlara göre).
*Rotoru
doğal mıknatıstan yapıldığı için ve elektrik tüketmediği için, motorun verimi
yüksektir.
Senkron Motorun Dezavantajları (Asenkron motora kıyasla):
*Rotorda doğal
mıknatıs kullanılır fakat, daha güçlü manyetik alan (mıknatıs etkisi için) bu
klasik mıknatıs demiri yerine özel alaşım mıknatıs kullanılır, maliyeti
fazladır.
*Rotorun
doğal mıknatıs olmasından dolayı ağırlığı daha fazladır.
Trifaze Motorlar (3 Fazlı Elektrik Motorları):
*Senkron Motorlar (Elektrikli araçlarda kullanılır) (Bu konu)
*Asenkron Motorlar
*Relüktanslı Motor (Senkron Relüktans Motor)
*Transversal Akı Motoru (Enine Manyetik Yollu (Çapraz Akı) Motorları)
Trifaze Elektrik Akımı (3 Fazlı Elektrik Akımı) Nedir?
Trifaze (3 fazlı) elektrik akımı, 3 ayrı hat üzerinden aktarılan alternatif (AC) akım türüdür. Şehir şebekesindeki 3 fazlı elektrik akımının gerilimi yaklaşık 400 volttur ve gerilimin frekansı 50 Hz (herz)’dir. Elektrikli araçlarda kullanılan trifaze akımın gerilimi ve frekansı, frekans değiştirici tarafından, istenilen güce göre değiştirilir.
Bu konuya temel konu (Bkz: Trifaze (3 Fazlı) Elekrik Motorları)
Üst konu (Bkz: Elektrikli Araçlarda Kullanılan Elektrik Motorları)
Ana konu (Bkz: Elektrik Motoru Nedir?)
Yorumlar
Yorum Gönder